40

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Агентство по атомной энергии Российской Федерации

Саровский государственный физико-технический институт

А.А. Александров, Ю.К. Завалишин, Л.М. Киткина

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

СВАРКИ, РЕЗКИ И ПАЙКИ СТАЛЕЙ,

СПЛАВОВ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Учебное пособие

«Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

Саров

2007

УДК 621.791/С24

В пособии изложены сведения о различных способах сварки, резки и пайки, сварочном оборудовании, сварочных материалах, методах контроля сварных соединений и особенностях сварки некоторых применяемых в машиностроении материалов. Рассмотрены современные достижения сварочной техники и технологии.

Пособие предназначено для студентов, специализирующихся в области машиностроения, а также будет полезно для молодых специалистов и инженеров, работающих в области сварочного и других машиностроительных производств.

Оглавление

1. Введение…………………………………………………………………………………………3

2 Классификация основных способов сварки………………………………………………..11

3 Типы и виды сварных соединений, и их обозначение на чертежах……………………..15

1. Расчет сварных швов на прочность……………………………………………………….23

4 Сварочная дуга…………………………………………………………………………………24

4.1 Условия устойчивого горения сварочной дуги…………………………………………..27

4.2 Магнитное дутье…………………………………………………………………………....30

4.3 Плавление и перенос металла в дуге……………………………………………………...30

5 Металлургические процессы при сварке…………………………………………………...32

5.1 Строение сварного соединения……………………………………………………………33

5.2 Свариваемость металлов…………………………………………………………………...35

6. Источники питания сварочной дуги……………………………………………………… 37

6.1 Сварочные трансформаторы………………………………………………………………38

6.2 Сварочные преобразователи………………………………………………………………39

6.3 Сварочные выпрямители…………………………………………………………………..40

4. Многопостовые источники питания………………………………………………………41

5. Аппаратура для сварки…………………………………………………………………….42

6.6 Обозначение тсточников питания по Гост 15150………………………………………...43

6.7 Инвенторные источники питания………………………………………………………...44

6.7.1 Ручная дуговая сварка………………………………………………………………..45

6.7.2 Механизированная сварка в среде углекислого газа…………………………….....46

6.7.3 -"- с синергетическим управлением в импульсном режиме…….....46

6.7.4 Аргонодуговая сварка на постоянном токе………………………………………..47

6.7.5 Установки с функцией импульсной сварки……………………………………......47

6.7.6 Универсальные установки для аргонодуговой сварки …………………………...48

7 Сварочные материалы…………………………………………………………………………48

7.1 Подготовка сварочных материалов и деталей к сварке…………………………………..50

8 Сварка плавлением: основные способы, оборудование, технология………………….....53

8.1 Сварка газовая…………………………………………………………………………….....53

8.2 Сварка плавящимся электродом……………………………………………………………54

8.2.1 Ручная дуговая сварка покрытым электродом……………………………………...58

8.2.2 Механизированная сварка в среде защитных газов………………………………..60

8.2.3 Автоматическая сварка в среде защитных газов…………………………………...64

8.2.4 Автоматическая сварка под флюсом……….………………………………………64

8.2.4.1 Сварка низкоуглеродистых сталей……………………………………….64

8.2.4.2 Сварка среднеуглеродистых и легированных сталей……………………….65

8.3 Сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов…………………………….65

8.3.1 .Сварка углеродистых сталей………………………………………………………64

8.3.2 Сварка высоколегированных жаропрочных сталей и сплавов…………………..67

8.3.3 Сварка цветных металлов и сплавов………………………………………………71

8.3.3.1 Сварка алюминиевых сплавов…………………………………………..........71

8.3.3.2 Сварка титана и его сплавов …………………………………………………74

8.3.3.3 Сварка меди и ее сплавов……………………………………………………..77

8.3.3.4 Сварка циркония и гафния……………………………………………...........78

8.3.3.5 Сварка никеля…………………………………………………………………79

8.3.3.6 Сварка бериллия……………………………………………………………...80

8.3.4 Требования к организации участков сварки цветных сплавов…………………81

9 Сварка давлением…………………………………………………………………………....81

9.1 Контактная сварка………………………………………………………………………..81

9.1.1 Стыковая сварка…………………………………………………………………...82

9.1.2 Точечная сварка……………………………………………………………………84

9.1.3 Шовная сварка…………………………………………………………………….86

9.1.4 Рельефная сварка……………………………………………………………….87

10 Специализированные виды сварки………………………………………………………89

10.1 Холодная сварка……………………………………………………………………….89

10.2 Сварка трением………………………………………………………………………...90

10.3 Диффузионная сварка…………………………………………………………………92

10.4 Электронно-лучевая сварка…………………………………………………………...95

10.5 Ультразвуковая сварка………………………………………………………………..97

10.6 Плазменная сварка…………………………………………………………………….99

10.7 Лазерная сварка………………………………………………………………………100

10.8 Сварка взрывом………………………………………………………………………105

10.9 Сварка в особых условиях…………………………………………………………..108

11 Сварочные деформации и напряжения…………………………………………………110

12 Дефекты и контроль качества сварных соединений………………………………….117

12.1 Контроль качества продукции……………………………………………………….124

13 Технологичность сварных конструкций………………………………………………..128

13.1 Точность изготовления сварных конструкций……………………………………..132

14 Резка металлов……………………………………………………………………………..133

14.1 Кислородная резка……………………………………………………………………133

14.2 .Плазменно-дуговая резка……………………………………………………………..134

15..Пайка металлов……………………………………………………………………………..136

16 Охрана труда………………………………………………………………………….…….144

17 Литература…………………………………………………………………………………..148